Fuente de energía para implantes médicos futuros

Una célula de energía implantable alimentada por glucosa pronto puede estar manejando prótesis neurales que ayudan a los pacientes a recobrar el control de los miembros.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT; Cambridge, EUA) desarrollaron una célula de combustible de glucosa que es fabricada en una oblea de silicona, casi de la misma manera en que se hacen los chips semi-conductores, pero usa un catalizador de platino biocompatible para despojar los electrones de las moléculas de glucosa, semejando así la actividad de enzimas celulares que degradan la glucosa para generar adenosina trifosfato (ATP). La célula de combustible de silicona puede generar una corriente eléctrica de hasta 100 µW, que es lo suficiente poderosa para manejar un implante neural.

Según los investigadores, la célula de combustible de glucosa será probablemente la primero implantada en el cerebro, ya que el líquido cefalorraquídeo (LCR), que envuelve y protege el cerebro y la columna espinal, contiene suficiente glucosa para alimentar la célula combustible; además, puesto que solo una fracción pequeña de la energía disponible es utilizada por la célula de glucosa, el impacto sobre la función cerebral probablemente sería pequeña. Además, el LCR es una localización buena porque contiene muy pocas células, lo que reduce mucho la oportunidad de una respuesta inmune. El estudio fue publicado en la edición del 12 de Junio de 2012 de la revista “PLoS ONE”.

“La célula de combustible de glucosa, cuando se combinada con la electrónica de ultra-bajo poder, pude permitir que los implantes cerebrales u otros implantes sean auto-alimentados completamente y no requieren reemplazos de batería, un problema común con los implantes electrónicos de hoy”, dijo el autor Rahul Sarpeshkar, PhD, un profesor asociado de ingeniería eléctrica y ciencias de computador de MIT.

La idea de una célula de combustible de glucosa ha estado rondando desde los 1970s, cuando los científicos mostraron que podían alimentar un marcapasos con una, pero la idea fue abandonada en favor de las baterías de ion litio, que pueden suministrar significativamente mayor energía por unidad de área que las células de combustible de glucosa. Esas células de combustible de glucosa también utilizaron enzimas que probaron no ser prácticas para el implante a largo plazo en el cuerpo, puesto que eventualmente cesaban de funcionar eficientemente.

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Massachusetts Institute of Technology